在电子词典、数码相机、LED手电筒、LED灯、血压计、MP3、遥控玩具、无线耳机、无线鼠标键盘、防丢器、汽车防盗器、充电器、VCR、PDA等手持电子设备中,电源系统常面临电池电压低、待机功耗要极低、输出效率要高等多重设计挑战。QX2304作为一款低功耗、高效率同步升压变换器,具有仅6μA的静态电流,采用PFM控制模式与自主专利技术,工作频率高达300kHz,启动电压低至0.95V,输出电压支持2.5V至5.0V范围内以0.1V步进调节,仅需一个电感、输入电容、输出电容三个外围元件即可构成完整升压电路,以SOT23、SOT23-5、SOT89-3、TO92多种封装形式为工程师提供极致简洁、高效的低压升压解决方案。
一、产品概况:超低静态电流,同步升压,外围极简
QX2304是一款采用PFM(脉冲频率调制)控制模式的同步升压变换器,内部集成同步整流管(导通电阻0.5Ω)和开关管(导通电阻0.1Ω),无需外部肖特基二极管即可实现高效率升压(最高95%),在大电流应用场景下也可外接肖特基二极管进一步提升可靠性与输出能力。
芯片具有极低的静态电流——VOUT脚静态电流典型值仅6μA(VOUT=5.5V),VIN输入静态电流典型值17μA(VIN=1.8V),待机(EN为低电平)时输入电流低至1μA。这一特性使其成为电池供电设备延长续航时间的理想选择。
超低启动电压是QX2304的另一大亮点:当输出电压≤3.3V时,启动电压低至0.65V;当输出电压>3.3V时,启动电压低至0.95V(负载1mA)。这意味着QX2304可以充分利用单节碱性电池(放电终止电压约0.9V)或镍氢电池(放电终止电压约0.8V)的几乎所有可用能量,将电池寿命发挥到极致。
输出电压支持2.5V~5.0V范围内以0.1V步进调节,可选择固定输出电压版本,无需外部反馈电阻分压网络。芯片内置输出电压反馈和修正网络、纹波补偿电路,输出电压精度高达±2.5%。
二、核心优点:6μA静态电流、0.95V超低启动、95%高效率、外围仅需3个元件、EN使能控制
1. 6μA超低静态电流,电池续航极致延长
QX2304的VOUT脚静态电流典型值仅6μA,待机电流低至1μA。在电子词典、无线鼠标、防丢器等长期待机的设备中,这一特性意味着电池自放电和系统待机损耗被压缩到极致,设备可以存放数月甚至更长时间而无需更换电池。相比同类升压芯片几十甚至上百微安的静态电流,QX2304的优势极为明显。
2. 0.95V超低启动电压,榨干电池最后一滴能量
QX2304在输出电压>3.3V时启动电压低至0.95V(输出电压≤3.3V时启动电压低至0.65V),保持电压可低至0.6V。这一特性使得设备可以充分利用单节碱性电池或镍氢电池的几乎全部能量——碱性电池在0.9V时仍存有约5%~10%的剩余容量,QX2304能够在0.95V启动工作,将这些原本被浪费的能量转化为可用电能,显著延长设备运行时间。
3. 同步整流技术,效率最高达95%
QX2304采用同步升压架构,内部集成低导通电阻的同步整流管(0.5Ω)和开关管(0.1Ω),无需外部续流二极管即可实现高效率电能转换。最高效率可达95%,在全负载范围内保持优异的转换效率。同步整流技术不仅提高了效率,还减少了外部元件数量,降低了BOM成本与PCB面积。
4. 外围仅需3个元件,设计极致简洁
QX2304仅需一个电感(推荐33μH)、一个输入电容(22μF)和一个输出电容(47μF) 即可构成完整升压电路,无需外部反馈电阻分压网络(固定输出电压版本),无需外部肖特基二极管(常规应用)。这种极致简洁的外围设计大幅降低了BOM成本,简化了PCB布局,缩短了开发周期,同时减少了潜在故障点,提升了系统可靠性。
5. 输出电压2.5V~5.0V步进0.1V可调,灵活适配多种负载
QX2304提供2.5V至5.0V范围内以0.1V为步进的固定输出电压版本,覆盖3.3V(MCU/传感器)、3.6V(无线模块)、5.0V(USB设备、LED驱动)等常用电压。工程师可根据实际负载需求直接选用对应电压版本的芯片,无需外部电阻分压网络,进一步简化了电路设计。
6. 低纹波、低噪声,适配敏感负载
QX2304输出纹波典型值仅±15mV(@Io=20mA) ,低纹波低噪声特性使其特别适合对电源质量敏感的负载,如无线耳机、音频设备、传感器、RF模块等。芯片内部集成了纹波补偿电路,进一步优化了输出品质。
7. EN使能控制,支持系统级电源管理
QX2304提供EN使能控制功能(高电平有效),支持外部MCU灵活控制芯片的开启与关断,实现系统级电源时序管理或低功耗待机模式切换。在MCU控制应用时,EN脚需增加5.1kΩ或10kΩ下拉电阻,防止悬空状态导致IC工作不正常。
8. 工作频率高达300kHz,电感体积小
QX2304工作频率高达300kHz,较高的开关频率允许使用更小体积的电感(10μH以上即可正常工作,推荐33μH),有助于减小整个电源模组的PCB面积,适合空间受限的便携设备。同时,较高的频率也有助于改善负载瞬态响应。
9. 支持大电流应用,外接肖特基提升可靠性
QX2304在5.0V输出较大电流应用时(如400mA以上),可增加外部升压肖特基二极管。特别是在USB、后接负载等存在插拔操作冲击的情况下,外接肖特基对IC的可靠性有很大提升。开关管电流限值典型值为1.7A,保证了足够的电流裕量。
三、技术特点:专为低压电池供电设备优化
超低启动电压:输出≤3.3V时启动电压0.65V,输出>3.3V时启动电压0.95V(Io=1mA)。
超低静态电流:VOUT脚静态电流6μA(VOUT=5.5V),VIN静态电流17μA(VIN=1.8V),待机电流1μA。
同步升压架构:内部集成开关管(0.1Ω)和同步管(0.5Ω),无需外部肖特基,效率最高95%。
输出电压2.5V~5.0V步进0.1V可调:固定输出电压版本,无需外部反馈电阻。
输出电压精度±2.5% :内部修正技术保证高精度输出。
最高工作频率300kHz,最大占空比85% :允许小体积电感,瞬态响应快。
开关管电流限值1.7A典型值:支持大电流负载。
低纹波±15mV(@Io=20mA) :适配敏感负载。
EN使能控制:高电平有效,支持外部MCU控制。
多种封装形式:SOT23、SOT23-5、SOT89-3、TO92,适配不同PCB空间与散热需求。
宽输入电压范围0.95V~5.0V:兼容1~3节碱性/镍氢电池及各类低压电源。
工作温度范围-20℃~85℃:满足消费电子及手持设备应用环境。
四、典型应用场景
QX2304具备6μA超低静态电流、0.95V超低启动电压、95%高效率、外围仅需3个元件及输出电压2.5V~5.0V可调等综合优势,广泛适用于以下领域:
1~3节碱性电池或镍氢电池供电应用
为各类手持设备提供稳定的升压供电,0.95V超低启动电压可充分利用电池全部能量,6μA静态电流极致延长待机时间。
电子词典、MP3、数码相机
从单节或两节AA/AAA电池升压至MCU系统所需电压(3.3V/5V),低纹波低噪声确保音频和图像处理电路稳定工作。
LED手电筒、LED灯
单节电池(0.95V~1.5V)升压至3.3V或5V驱动LED,效率高达95%,低至0.95V的启动电压充分利用电池能量,延长照明时间。
无线耳机、无线鼠标键盘
超低静态电流(6μA)使设备待机功耗极低,单颗纽扣电池或AAA电池可支持数月续航。
防丢器、汽车防盗器
持续待机场景下,1μA待机电流实现超长待机时间,适合需要长时间待命的安全防护设备。
血压计、VCR、PDA等手持医疗与消费设备
为传感器、显示屏、MCU提供稳定升压电源,输出电压可精确匹配系统需求(如3.3V、5V)。
充电器
从低压电池升压至5V为便携设备充电,同步整流技术实现高效率能量转换。
五、总结
QX2304以6μA超低静态电流、0.95V超低启动电压、95%同步整流高效率、输出电压2.5V~5.0V步进0.1V可调、外围仅需3个元件及SOT23/SOT23-5/SOT89-3/TO92多封装选项,成为1~3节电池供电手持设备的理想升压方案。
其6μA静态电流和1μA待机电流在无线耳机、防丢器、汽车防盗器等长期待机设备中显著延长电池续航;0.95V超低启动电压充分利用碱性/镍氢电池的全部能量,榨干最后一滴电能;同步整流技术无需外部肖特基即可实现95%高效率,外围仅需3个元件,BOM成本与PCB面积均压缩至最低;输出电压2.5V~5.0V步进0.1V覆盖3.3V、5V等常用电压,无需外部反馈电阻分压网络。对于希望以一颗芯片覆盖低压升压应用、追求超低待机功耗与高转换效率并兼顾简洁外围设计的电源工程师,QX2304无疑是一个值得优先评估的高性价比同步升压方案。
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